自1958年至今，五十多年来，中国航天事业在硬件规模低于外国先进国家的情况下，为了提升资源利用率，中国航天人大量通过仿真，将大量不确定性和风险识别、排除在发射前，并设计出系统最优的任务方案，极大减少了发射任务的次数。
特别是在“神九”、“神十”两次任务期间，中国载人航天工程办公室与联想共建中国载人航天工程总体仿真实验室， ThinkServer服务器和ThinkStation图形工作站服务于该实验室和主要研制单位，在轨道计算、模拟仿真、航天器设计等关键环节，以卓越的品质和性能，稳定、高效地承载了大量重要的计算工作，成功助力中国首次载人交会对接任务，已经成为我国航天事业中的重要组成部分。在“神十”宇航员太空授课的地面课堂里，两位地面教师还利用联想电子教室解决方案，为学生们创造了全新的课堂体验。
仿真计算未雨绸缪
载人航天科研人员会在中国载人航天工程总体仿真实验室中，利用ThinkServer服务器、ThinkStation工作站模拟测试航天器从发射到回收的全过程，利用数万次仿真计算，校验载人航天全系统的匹配性和兼容性，对各种太空物体的位置进行模拟计算以避免碰撞，并优化推进剂管理方案，最终确定实际发射时的轨道方案。
飞船从火箭点火到入轨的约580多秒期间，是航天员进入太空最危险的环节。为了保证火箭发射万无一失，切实保障航天员的生命安全，载人航天工程技术人员要反复模拟火箭升空中不同的力学、噪声、温湿度环境，要完成数万次高精度的轨道计算，求解复杂的微分方程组，这对ThinkServer服务器的计算能力要求非常高。飞船进入轨道后，又可能面对太空垃圾、光照、磁暴、太阳风等各种太空干扰，技术人员需要通过更大范围、更长时间的模拟仿真，制定飞船的最佳飞行控制方案，需要长时间的密集计算、大数据量吞吐，要求设备必须不能断电，不能宕机，对ThinkServer服务器的可靠性和品质有非常高的要求。
完成交会对接任务后，飞船的归途也并不轻松。当飞船再次进入大气层时，“黑障”使飞船与地面失去无线电联系。神舟飞船的返回弹道、返回舱气动外形和质心配平，都需要利用ThinkServer服务器经过严格的仿真计算，并在各种大气环境参数下进行校验，从而将返回控制风险降至最低。
仿真训练日雕月琢
尽管航天器操控日益自动化，但人的作用仍然是无可替代的，航天员必须接受大量严格的手控对接训练，仿真系统在此时又承担了重要任务，其可以实时模拟飞行器间的相对位置，生成航天员视野中的图像，并最终判定成绩，帮助航天员掌握动作要领。
为了让航天员在任何情形下都能顺利对接，在地面进行仿真对接训练时，系统设置了不同距离、不同光照条件、不同初始偏差、不同突发事件等无数种突发状况。航天员在地面利用对接训练模拟器进行仿真对接训练时，后台模拟控制系统需要实时测量位置姿态、从敏感器读取数据，并将读取的数据进行处理，变成控制量输出，在此期间要把上百个环节做成数学模型，利用ThinkServer算出正确的轨道和相对的空间位置并进行实时在线监控，这对服务器和工作站可靠性和计算性能提出了极为严苛的要求。
仿真风洞“弯道超车”
由于实物验证成本高昂，航天器在设计阶段往往要通过软件模拟，进行虚拟设计、虚拟装配和虚拟测试。在载人航天工程的各个主要研制单位，ThinkServer服务器和ThinkStation工作站都在承担着设计数值计算、数据关联存储和虚拟界面计算生成等重要的任务，大大提高了设计的质量、速度和可验证性。
“风洞试验”是航天器研制工作中不可缺少的组成部分，中国载人航天科研人员利用仿真风洞在计算机上建立一个集流体动力学计算、可视化以及三维交互等功能于一体的基于虚拟环境的风洞模型，这样可以在理论计算和分析的基础上动态模拟分型部件在风洞中的实际情况，从而不断修改、优化部件形态。
这个过程中，后台ThinkServer服务器需要进行高负荷的密集运算来模拟物理风洞实验的条件，而前台的ThinkStation工作站进行实时渲染，生成可视化界面，除了需要强大的性能支持外，也需要稳定可靠的品质，避免宕机风险。仿真风洞实验的应用，大量节省了实验经费，也大大缩短了计算周期，提高了航天器设计的可靠性。
推荐访问:助推 中国 联想 飞天梦 ThinkServer